[發(fā)明專利]混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)分布式歸集裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011162558.1
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112398158B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓豐;雷云凱;劉建琴;李婷;易海瓊;楊林;陳政琦;王云玲;唐權(quán);劉美;汪瑩;高源;孟健
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司;國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;華中科技大學(xué)
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J1/00;H02J13/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

本發(fā)明涉及一種混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)分布式歸集裝置及方法，該歸集裝置設(shè)置為多個，采用分布式趨同的方式連接，由當(dāng)前歸集裝置與其他歸集裝置中的數(shù)據(jù)收發(fā)單元收發(fā)高壓直流輸電系統(tǒng)換流站運(yùn)行狀態(tài)物理數(shù)據(jù)；并將數(shù)據(jù)采集單元得到的各種指標(biāo)運(yùn)行狀態(tài)物理數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后，由數(shù)據(jù)收發(fā)單元反饋至區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行控制中心；同時，經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后的各種指標(biāo)運(yùn)行數(shù)據(jù)分別傳輸至數(shù)據(jù)存儲單元和人機(jī)交互單元，由數(shù)據(jù)存儲單元進(jìn)行存儲，由人機(jī)交互單元進(jìn)行顯示。本發(fā)明能完成對混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)的收集和存儲任務(wù)，為構(gòu)建混合高壓直流輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型提供底層實際運(yùn)行數(shù)據(jù)，支撐構(gòu)建混合高壓直流輸電系統(tǒng)規(guī)劃指標(biāo)體系建設(shè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種基于5G通訊的 混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)分布式歸集裝置及方法。

背景技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)與傳統(tǒng)高壓交流輸電方式相比存在根本變化，在使用相同 的輸電線路資源情況下可以增加輸送容量。此外，由于直流系統(tǒng)不存在交流系統(tǒng) 的頻率概念，因此直流系統(tǒng)具備隔離多個交流系統(tǒng)的技術(shù)潛力，尤其適用于匯集 新能源發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率并進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，避免出現(xiàn)交流輸電系統(tǒng)常見的功 率震蕩現(xiàn)象。

高壓直流輸電系統(tǒng)的技術(shù)核心在于交直流變換裝置即換流站。實現(xiàn)了大功率 運(yùn)行場景下交流到直流輸電系統(tǒng)的電壓變換。變流站通過使用大功率電力電子開 關(guān)器件構(gòu)成了交直流變換單元。根據(jù)使用電力電子功率變換器件的種類，高壓直 流輸電系統(tǒng)的技術(shù)路線包括常規(guī)高壓直流輸電系統(tǒng)換流站(晶閘管方案)、常規(guī)柔 性高壓直流輸電系統(tǒng)換流站(GTO/IGBT全橋技術(shù)方案)和模塊化多電平高壓直流 輸電系統(tǒng)換流站(MMC模塊化技術(shù)方案)三種典型技術(shù)方案。各種技術(shù)路線由于底 層物理器件的技術(shù)特性差異使得不同技術(shù)路線構(gòu)成的換流站運(yùn)行特性具有明顯差 異。同時，大功率電力電子技術(shù)變換器件造價昂貴，導(dǎo)致高壓直流輸電系統(tǒng)變流 站的造價十分昂貴，限制了高壓直流輸電系統(tǒng)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

為了充分利用高壓直流輸電系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，在系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)造價約束下實現(xiàn)全 系統(tǒng)性能的最優(yōu)化，根據(jù)新能源系統(tǒng)送出基地的實際情況，混合多種高壓直流輸 電變流站技術(shù)路線構(gòu)建多端混合直流輸電系統(tǒng)將有效提升高壓混合直流輸電系統(tǒng) 的技術(shù)效用，最大化高壓直流輸電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。

另一方面，高壓直流輸電系統(tǒng)的技術(shù)多樣性為高壓直流系統(tǒng)的規(guī)劃尤其是混 合高壓直流輸電系統(tǒng)的規(guī)劃方法帶來了巨大的技術(shù)困難，高壓直流輸電系統(tǒng)各種 技術(shù)類型的運(yùn)行方式差異和實際運(yùn)行中開關(guān)器件損耗的測量困難使得單純憑借傳 統(tǒng)電力電子理論模型構(gòu)建的規(guī)劃模型存在著巨大的應(yīng)用限制。

為此需要收集多種高壓直流輸電系統(tǒng)的實際運(yùn)行數(shù)據(jù)，為后續(xù)構(gòu)建適用于實 際工程需求的混合高壓直流輸電系統(tǒng)提供底層物理數(shù)據(jù)支撐。具有重要的工程價 值和科學(xué)研究價值。考慮到高壓直流輸電系統(tǒng)變流站的物理單體器件眾多，需要 采集傳輸?shù)奈锢碇笜?biāo)眾多，對通訊系統(tǒng)的帶寬和數(shù)據(jù)處理能力提出了一定要求。

另一方面，高壓直流輸電系統(tǒng)，尤其是混合高壓直流輸電系統(tǒng)物理分布分散， 使得架設(shè)通訊專線的經(jīng)濟(jì)代價高昂。隨著我國建設(shè)5G通訊系統(tǒng)的步伐加快，基于 5G高帶寬高性能無線通訊系統(tǒng)為解決偏遠(yuǎn)地區(qū)且分布廣泛的混合高壓直流輸電系 統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)的采集和傳輸問題提供了新的技術(shù)手段和底層技術(shù)支撐。

由此，迫切需要一種可以覆蓋現(xiàn)有三種高壓直流輸電系統(tǒng)換流站技術(shù)方案的 混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)采集和傳輸裝置。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于5G通訊的混合高壓直流輸電系 統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)分布式歸集裝置及方法，其能完成對混合高壓直流輸電系統(tǒng)各個換流 站物理運(yùn)行指標(biāo)的采集、計算和傳送。

本發(fā)明的另一目的是提供一種混合高壓直流輸電系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)的分布式發(fā)送 及收集裝置及方法，實現(xiàn)對眾多高壓直流輸電系統(tǒng)換流站運(yùn)行物理指標(biāo)的有效傳 輸與收集。